Home / Ô Tô / Hệ thống cung cấp nhiên liệu: cấu tạo, nguyên lý làm việc, mạch điện

Hệ thống cung cấp nhiên liệu: cấu tạo, nguyên lý làm việc, mạch điện

/

Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ xăng gồm các thành phần chính là bình xăng, bơm xăng, bộ điều áp xăng, bộ lọc xăng, vòi phun xăng, ống phân phối xăng.

cấu tạo hệ thống cung cấp nhiên liệu

1. Cấu tạo và chức năng của hệ thống cung cấp nhiên liệu

Hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động cơ xăng gồm các thành phần chính là bình xăng, bơm xăng, bộ điều áp xăng, bộ lọc xăng, vòi phun xăng, ống phân phối xăng. Hệ thống này có chức năng cung cấp hỗn hợp không khí-xăng vào các xy-lanh phù hợp với các chế độ tải và tốc độ làm việc của động cơ. Hỗn hợp cung cấp cho động cơ ngoài việc đảm bảo sự làm việc tối ưu cho động cơ về công suất và tiêu thụ nhiên liệu còn phải đảm bảo khí thải có thành phần độc hại thấp nhất.

hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ ô tô
Hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ ô tô

1.1. Bơm xăng

1.1.1. Cấu tạo của bơm xăng

cấu tạo bơm xăng ô tô
Cấu tạo bơm xăng ô tô

Bơm xăng gồm các thành phần chính là mô-tơ điện nam châm vĩnh cửu, thân bơm, van một chiều, van an toàn, lưới lọc.

Mô-tơ điện của bơm xăng gồm nam châm vĩnh cửu được gắn cố định trên vỏ bơm. Roto và chổi than được lắp ở nắp phía trên của bơm. Chổi than tiếp xúc với bộ chuyển hướng của roto, dây dẫn được nối với đầu nối hình trụ ở vỏ ngoài, mục đích là truyền điện áp điều khiển bơm cho roto. Hai đầu của vỏ bơm được tán với mục đích khiến cho bơm thành một tổng thể không thể tháo rời.

1.1.2. Nguyên lý làm việc của bơm xăng

Khi bơm làm việc, mô-tơ điện sẽ làm cho bơm quay, hút dầu từ cửa vào, sau khi đi qua phần trọng của bom, đầu sẽ được đẩy ra ở cửa ra và đi vào đường ống phân phối dầu. Khi điện áp đưa vào bơm có giá trị cổ định thì tốc độ quay của bơm và lượng dầu được bơm sẽ được ổn định trong một phạm vi nhất định.

– Ở đầu ra của bơm có lắp van một chiều. Sau khi động cơ tắt, van này sẽ ngăn nhiên liệu chảy ngược về bình xăng, đảm bảo trong hệ thống cung cấp nhiên liệu luôn có một áp suất dư, tạo thuận lợi cho lần khởi động tiếp theo.

– Ở đầu ra của bơm còn lắp một van an toàn, để trong những tình huống ngoài ý muốn ví dụ như bộ lọc xăng hoặc đường ống bị tắc, thì van này sẽ mở và xả áp suất, để bảo vệ mô-tơ điện.

– Ở đầu vào của bơm có lắp lưới lọc, ngăn ngừa tạp chất chui vào bơm gây mài mòn hoặc kẹt bơm.

1.2. Bộ điều áp nhiên liệu

1.2.1. Bộ điều áp của hệ thống cung cấp nhiên liệu có đường hồi nhiên liệu

cấu tạo bộ điều áp nhiên liệu động cơ
Cấu tạo bộ điều áp nhiên liệu động cơ

Bộ điều áp có chức năng duy trì sự chênh lệch giữa áp suất xăng của hệ thống cung cấp nhiên liệu và áp suất của đường ống nạp là một giá trị cố định. ECM thông qua việc điều khiển thời gian cấp điện cho cuộn dây điện từ của vòi phun để điều khiển chính xác lượng xăng được phun.

Bộ điều áp được lắp đặt trên ống phân phối xăng, với các thành phần chính như vỏ, màng chắn, van xăng hồi về, lò xo.

Khi áp suất ống góp hút giảm xuống, thì áp suất thắng được sức căng của lò xo và đây màng chặn đi lên, dẫn đến van xăng hội về được mở ra, xăng chảy về thùng chứa xăng, áp suất trong hệ thống cung cấp xăng hạ xuống. 

Ngược lại, khi áp suất của ống góp hút tăng lên, thì sức căng của lò xo khiến cho màng di chuyển xuống, độ mở của van xăng hồi về sẽ trở nên nhỏ lại, lượng xăng chảy về bình xăng giảm xuống, áp suất trong hệ thống cung cấp xăng tăng lên. 

Quá trình này cứ lặp đi lặp lại như thế, khiến cho sự chênh áp giữa ống góp hút và ống phân phối xăng duy trì ở giá trị cố định. Nhờ vậy ECM có thể điều khiển chính xác lượng xăng được phun. 

Khi độ chân không trong ống nạp tăng lên, mảng chắn dịch chuyển lên trên, lượng xăng hỏi về cũng tăng lên, áp suất hệ thống hạ xuống. Khi độ chân không trong ống nạp giảm xuống, mảng chắn dịch chuyển xuống dưới, lượng xăng hồi về giảm, áp suất hệ thống tăng lên.

1.2.2. Bộ điều áp của hệ thống cung cấp nhiên liệu không có đường hồi nhiên liệu

Động cơ 1ZR sử dụng hệ thống cung cấp nhiên liệu không có đường hồi nhiên liệu, đồng thời tích hợp bơm xăng, bộ lọc xăng, bộ điều áp trong bình xăng. 

Khi áp suất dẫu thắng được sức căng của lò xo, thì van sẽ được mở, làm cho xăng chảy trở lại bình xăng đồng thời điều chỉnh áp suất. Bộ điều áp khống chế áp suất xăng ở vòi phun khoảng 324kPa (3.3 kgf/cm2).

Phương pháp điều áp này khống chế áp suất của xăng ở một giá trị áp suất cố định. ECM dựa trên sự thay đổi độ chân không của ống góp hút, để tính toán lượng xăng được phun trong mỗi lần phun, đảm bảo vòi phun phun ra lượng xăng thích hợp.

2. Nguyên lý làm việc của hệ thống cung cấp nhiên liệu

nguyên lý làm việc hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ ô tô
Nguyên lý làm việc hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ ô tô

Hệ thống cung cấp nhiên liệu được chia làm 2 loại là hệ thống có đường hồi nhiên liệu và hệ thống không có đường hồi nhiên liệu.

Đối với hệ thống có đường hồi nhiên liệu, khi động cơ làm việc, xăng được bơm hút từ bình xăng, sau đó đi qua bộ lọc. Bộ điều áp sẽ tiến hành điều chỉnh áp suất sao cho cao hơn áp suất cửa nạp khoảng 250kPa, sau đó xăng sẽ đi qua đường ống phân phối để đến vòi phun xăng. 

Vòi phun dựa trên tín hiệu phun phát ra từ ECM để phun một lượng xăng thích hợp vào cửa nạp. Khi áp suất của đường ống dẫn nhiên liệu cao hơn giá trị ngưỡng quy định, van điều áp sẽ đưa lượng xăng thừa về bình xăng theo đường hồi nhiên liệu. 

Từ đó đảm bảo sự chênh lệch giữa áp suất xăng của hệ thống cung cấp nhiên liệu và áp suất của cửa nạp là một giá trị không đổi.

Chức năng của hệ thống cung cấp nhiên liệu là dựa trên tải và chế độ làm việc của động cơ để tạo ra hòa khí phù hợp đưa vào xy-lanh, đồng thời đẩy khí thải sau khi cháy ra khỏi xy-lanh.

Thông thường, động cơ 1ZR sử dụng hệ thống cung cấp nhiên liệu không có đường hồi nhiên liệu. Bộ lọc xăng, bộ điều áp và bơm được tích hợp với nhau thành một, như thế có thể ngăn ngừa xăng từ động cơ chảy ngược về, làm nhiệt độ bình xăng tăng lên, từ đó làm giảm lượng xăng bốc hơi ra ngoài. Mô hình thiết kế hệ thống không có đường hội dầu được sử dụng rộng rãi trong các động cơ ô tô hiện nay.

3. Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp nhiên liệu

sơ đồ mạch điện cung cấp nhiên liệu
Sơ đồ mạch điện cung cấp nhiên liệu

Mạch điện của hệ thống cung cấp nhiên liệu bao gồm các thành phần chính như nguồn điện, các cầu chì (EFI MAIN, IG2, IGN, AM2 v.v), các rơ-le (IG2, rơ-le bơm xăng C/OPN, rơ-le chính EFI MAIN), khóa điện, bơm xăng và ECM.

Khi xoay khóa điện sang vị trí ON hoặc ST, rơ-le IG2 sẽ làm việc. Đồng thời, chân MREL của ECM điều khiển cuộn dây của rơ-le EFI MAIN nối mát. Rơ-le EFI MAIN đóng, cấp điện cho rơ-le C/OPN và ECM.

Sau khi động cơ khởi động, ECM nhận được tín hiệu tốc độ quay của động cơ từ cảm biến vị trí trục khuỷu. Chân FC của ECM điều khiển cuộn dây của rơ-le C/OPN nối mát, rơ-le C/OPN đóng, cấp điện cho mô-tơ của bơm xăng. 

Dòng điện chạy từ nguồn điện → cầu chì (FL MAIN, P/1, EFI MAIN) → rơ-le chính (EFI MAIN) → rơ-le bơm xăng (C/OPN) → bơm xăng → mát, hình thành nên mạch kín.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu có chức năng cung cấp nhiên liệu dự trữ. Khi xoay khóa điện sang vị trí ON và không khởi động, ECM sẽ điều khiển cho bơm nhiên liệu làm việc trong vòng từ 3 – 5 giây, tạo nên áp suất nhất định cho hệ thống nhiên liệu, từ đó giúp cho động cơ khởi động dễ dàng.

Xem thêm:

This div height required for enabling the sticky sidebar
error: Content is protected !!
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :